CN101841207B - 马达总成及其定位安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种马达总成及其定位安装方法，该马达总成包括马达、及与马达连接的齿轮箱，所述马达包括一马达外壳、安装于马达外壳内的电枢轴、安装于马达外壳底部的止推板、及压装于止推板上的直身轴承；所述齿轮箱包括一输出齿轮轴、驱动该输出齿轮轴转动的驱动盘、齿轮、安装于齿轮内腔的缓冲垫、直身轴承组件、及安装有一轴承的支承座；所述止推板与支承座分别设有球形表面，电枢轴依次穿过直身轴承、直身轴承组件、及支承座内轴承的内孔，其两端面分别与止推板和支承座的球形表面接触，该电枢轴上设有一蜗杆，其上还固定有一换向器，该蜗杆位于直身轴承组件与支承座的轴承之间，该蜗杆随电枢轴的转动进而驱动齿轮箱内齿轮的转动，本发明能减小马达输出轴在额定负载下的串动和震动，并降低了马达的噪声，提高了马达的输出效率。

Description

马达总成及其定位安装方法

技术领域

本发明涉及一种马达总成，尤其涉及一种可提高马达输出效率的马达总成及其定位安装方法。

背景技术

现有的马达总成通常包括连接在一起的马达和齿轮箱，其中，马达的电枢轴从马达端盖上的轴承伸出，并抵达位于设置在齿轮箱孔内的轴承。端盖上的轴承和齿轮箱孔内的轴承之间的电枢轴通过蜗杆驱动齿轮箱的齿轮，该蜗杆安装在电枢轴上，可随着电枢轴转动。

现有的这种设计的缺陷在于：电枢轴通过蜗杆驱动齿轮箱的齿轮时，会受到齿轮的反作用力。这种反作用力通过蜗杆分解为轴向和径向两部分，轴向的力会分别传给铁壳和齿轮箱孔的底部，这种力会对马达运行时产生串动，从而产生震动、给马达带来噪声。

现有技术中，解决上述问题的一种方案是在电枢轴上靠近铁壳部位装配一个耐磨的垫片，在齿轮箱的孔底也装一个耐磨的垫片，该种方案的缺陷在于，装在电枢轴上的垫片与轴一起运动，要求轴配合垫片部位要加工，并要求铁壳的底部表面光洁度较高；在与齿轮箱底部垫片接触的电枢轴端，要求为圆弧表面，精度要求较高，以减小摩擦。。这种方案的缺陷在于：铁壳，电枢轴等部件精度等级要求较高，垫片的材料要求也高，导致马达材料成本和加工成本变高。

解决上述问题的另一种方案是在齿轮箱底部和铁壳的底部各用一个钢球，钢球可以减少摩擦，但是对整个装配链的尺寸精度要求非常高，为了配合铁壳和齿轮箱，通常需要对电枢轴进行第二次加工，导致成本增加；同时，由于电枢轴同钢球接触为金属与金属接触，磨损一段时间以后，噪声较大，电机的串动也很大。

发明内容

本发明的一目的在于，提供一种马达总成，其可以降低材料及加工成本，还能有效减低摩擦和电机的串动，从而减小震动，降低噪声；

本发明的另一目的在于，提供一种上述马达总成的定位安装方法，该方法装配方便简单，且装配的马达总成结构牢靠，震动较小。

为实现上述目的，本发明提供一种马达总成，其包括：马达、及与马达连接的齿轮箱，所述马达包括一马达外壳、安装于马达外壳内的电枢轴、安装于马达外壳底部的止推板、及压装于止推板上的直身轴承；所述齿轮箱包括一输出齿轮轴、驱动该输出齿轮轴转动的驱动盘、齿轮、安装于齿轮内腔的缓冲垫、直身轴承组件、及安装有一轴承的支承座；所述止推板与支承座分别设有球形表面，电枢轴依次穿过直身轴承、直身轴承组件、及支承座内轴承的内孔，其两端面分别与止推板和支承座的球形表面接触，该电枢轴上设有一蜗杆，其上还固定有一换向器，该蜗杆位于直身轴承组件与支承座的轴承之间，该蜗杆随电枢轴的转动进而驱动齿轮箱内齿轮的转动。

所述止推板一端为一平面，另一端为所述球形表面，该球形表面一端还设有一环状结构，该平面与马达外壳的底部相接触，电枢轴一端穿过该环状结构与该球形表面相接触。

所述止推板采用两边对称结构，其两端面分别设有所述球形表面及分别设于球形表面一端的环状结构。

所述齿轮箱通过螺丝连接到该马达外壳上，该马达外壳与齿轮箱之间设有端盖组合，该端盖组合连接电源输入到换向器上，该换向器的端面上设有垫片。

所述齿轮箱包括一腔体，该腔体位于直身轴承组件与蜗杆之间，该直身轴承组件一端贴靠该齿轮箱腔体的底部，另一端贴靠电枢轴上换向器的端面或换向器端面上的垫片上。

所述驱动盘上包括三个V型突起，缓冲垫上与之对应设有三个V型槽以容纳该三个V型突起；该驱动盘上还设有一内花键孔与输出齿轮轴相配合，从而带动输出齿轮轴转动。

所述直身轴承组件为金属轴承，其包括一直身轴承、及套设于该直身轴承外的一轴承套，该直身轴承的内孔与电枢轴的外径相配合，该轴承套的外径与齿轮箱的内径相配合，该轴承套由工程塑料制成。

所述轴承套的端面与齿轮箱的内孔端面接触，该轴承套采用注塑成型安装于直身轴承上，该轴承套上设有数个特征孔、该特征孔按径向均匀分布于轴承套上。

所述支承座里的轴承为球形轴承或直身轴承，该支承座里还安装有一缓冲套，该支承座外表面上突出设有数条间隔排布的长、短筋，支承座通过该数条长、短筋与齿轮箱的内腔配合；进一步地，该支承座的一个端面设有六个均匀分布的开口，缓冲套及齿轮箱上均设有均匀分布的三条筋，缓冲套通过其三条筋及支承座的三个均匀分布的开口与支承座进行固定定位，支承座的另外三个均匀分布的开口与齿轮箱上的三条筋进行配合，以防止支承座在齿轮箱内转动。

进一步地，本发明还提供一种上述马达总成的定位安装方法，其包括如下步骤：

步骤1、将一止推板压入装有磁铁的马达外壳的底部，在该止推板上压装一直身轴承；

步骤2、将一球形轴承压入支承座，再在该支承座内安装一缓冲套，然后将该部件压入一齿轮箱内；

步骤3、将一端盖组合装入电枢轴上，再将直身轴承组件装入电枢轴上，然后将蜗杆压装在电枢轴上；

步骤4、将经步骤3操作之后的电枢轴装入步骤1完成后的马达外壳的直身轴承里；

步骤5、将经步骤4操作之后的组件装入步骤2完成后的齿轮箱组件，打紧安装螺丝即可完成该马达总成的定位安装。

本发明的有益效果：本发明提供的马达总成及其定位安装方法，其不仅装配方便简单，可以减低材料及加工成本，且其止推板和支承座采用球形表面，可以有效减低马达运转的时候电枢轴在轴向的摩擦和电机的串动，减小马达电枢轴在额定负载下的串动和震动，并降低了马达的噪声，提高了马达的输出效率。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为本发明的马达总成一实施例的局部剖视图；

图2为本发明的马达总成一实施例的剖视图；

图3、图4分别为图1中局部B和C的放大的示意图；

图5为本发明中止推板一实施例的示意图；

图6为图5中止推板的剖视图；

图7为图6中沿A-A方向的截面示意图；

图8为本发明中止推板另一实施例的示意图；

图9为图7中止推板的剖面示意图；

图10为本发明中齿轮箱的局部示意图；

图11为本发明中直身轴承组件的示意图；

图12为图11中直身轴承组件的背面结构视图

图13为本发明中支承座一实施例的示意图；

图14为图13中支承座的剖面示意图；

图15为缓冲套装入支承座的示意图；

图16为本发明中支承座及轴承另一实施例的示意图；

图17为图16中支承座及轴承的剖面示意图；

图18为本发明的马达总成定位安装方法的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

如图1-4所示，本发明提供一种马达总成，其包括：马达16、及与马达16连接的齿轮箱6，所述马达16包括一马达外壳2、安装于马达外壳2内的电枢轴22、安装于马达外壳2底部的止推板1、及压装于止推板1上的直身轴承17；所述齿轮箱6包括一输出齿轮轴21、驱动该输出齿轮轴21转动的驱动盘9、齿轮7、安装于齿轮7内腔的缓冲垫8、直身轴承组件18、及安装有一轴承的支承座11，该轴承优选为一球形轴承20；所述止推板1与支承座11分别设有球形表面，电枢轴22依次穿过直身轴承17、直身轴承组件18、及球形轴承20的内孔，其两端面22、36分别与止推板1和支承座11的球形表面24、29接触，该电枢轴22上设有一蜗杆12，其上还固定有一换向器15，该蜗杆12位于直身轴承组件18与球形轴承20之间，该蜗杆12随电枢轴22的转动进而驱动齿轮箱6内齿轮7的转动。

如图5-7所示，本发明中的止推板1一端为一平面25，另一端为一球形表面24，用于防止电枢轴22在马达外壳2内在直身轴承17里朝马达外壳方向串动。该球形表面24一端还设有一环状结构23，用以固定直身轴承17防止其轴向串动。该平面25与马达外壳2的底部相接触，电枢轴22一端穿过该环状结构23与该球形表面24相接触，该止推板1由该平面25与环状结构23一起使该止推板1位于直身轴承17与马达外壳2之间。由于止推板1位于马达外壳2和直身轴承17之间，该止推板1的球形表面24接触电枢轴22的端面36，当来自电枢轴22上的轴向力朝止推板1方向时，止推板1提供阻力，阻止电枢轴22长止推板1方向串动；同时，由于止推板1的球面24与电枢轴22的平面端面36接触，产生的摩擦力也比较小。

如图8、9所示，本发明的止推板1还可以采用两边对称的结构，其止推板1的两端面分别设有球形表面51、53及分别设于球形表面51、53一端的环状结构52、54，即该止推板1与马达外壳2底部相接触的一端也为球形表面，该结构可以进一步的降低摩擦力及电机的串动，且利于组装，避免组装时装反。此外，还可以在该环状结构上开槽。

如图10所示，本发明中的齿轮箱6通过螺丝5连接到装有磁铁3的马达外壳2上，该马达外壳2与齿轮箱6之间设有端盖组合14，该端盖组合14连接电源输入到换向器15上，该换向器15的端面上还设有垫片19。在本发明中，齿轮箱6包括一腔体46，该腔体46位于直身轴承组件18与蜗杆12之间，该腔体46为装配直身轴承组件18之用。该直身轴承组件18一端贴靠该齿轮箱6腔体46的底部，另一端贴靠电枢轴22上换向器15的端面或换向器15端面上的垫片19上，可有效控制电枢轴22朝球形轴承20方向串动。该齿轮箱6的驱动盘9上包括三个V型突起，缓冲垫8上与之对应设有三个V型槽以容纳该三个V型突起；该驱动盘9上还设有一内花键孔与输出齿轮轴21相配合，从而带动输出齿轮轴21转动，以输出扭矩。本发明中，该齿轮箱6提供安装平台给所述直身轴承组件18和装入球形轴承20后的支承座11，该齿轮箱6配合直身轴承组件18的部分见图10中虚线圈住的部分。

直身轴承组件18如图11、12所示，该直身轴承组件18可为金属轴承，其包括一直身轴承40、及套设于该直身轴承40外的一轴承套42，该直身轴承40的内孔41与电枢轴22的外径相配合，从而提供支撑，传递动力；该轴承套42的外径43与齿轮箱6的内径相配合，该轴承套42由工程塑料制成。在本发明实施例中，该轴承套42的端面45与齿轮箱6的腔体端面48接触，从而控制直身轴承组件18朝蜗杆12方向转动。该轴承套42采用注塑成型安装于直身轴承40上，该轴承套42上设有数个特征孔44、该特征孔44按径向均匀分布于轴承套42上，装配时，先将其装配在电枢轴22上，然后再装入齿轮箱6的腔体46内。

如图13-15所示，所述支承座11里安装有一缓冲套10，该支承座11外表面上突出设有数条间隔排布的长、短筋28、26，支承座通27过该数条长、短筋28、26与齿轮箱6的内腔配合。在该实施例中，支承座11外表面上有3条突出的短筋26、及3条长筋28。进一步地，该支承座11的一个端面设有六个均匀分布的开口，缓冲套10及齿轮箱6上均设有均匀分布的三条筋用于固定支承座11，同时给缓冲套10提供导向和径向支撑，缓冲套10通过其三条筋39及支承座11的三个均匀分布的开口27与支承座11进行固定定位，支承座11的另外三个均匀分布的开口37与齿轮箱6上的三条筋49进行配合，以防止支承座11在齿轮箱6内转动。作为一种选择性实施例，该缓冲套10上的三根筋39的结构可以为其他的结构，对应支承座11上的开口也可以为其他结构来配合；该三根筋49的结构也可以采用开槽，而对应支承座11上增加一对筋来配合。此外，在该实施例中，该支承座11上还具有一圆柱特征30，用于同缓冲套10的孔38相配合。特别地，由于该支承座11位于缓冲套10与电枢轴22之间，其球面35接触电枢轴22的端面34，当来自电枢轴22上的轴向力朝支承座11方向时，支承座11提供阻力，阻止电枢轴22朝支承座11方向串动；同时，由于支承座11的球面35与电枢轴22的平面端面34接触，产生的摩擦力也比较小。

如图16、17所示，作为本发明支承座与轴承的另一种选择性实施例，由于安装于支承座内的轴承可以为球形轴承或直身轴承，因此在该实施例中，可以将球形轴承20采用直身轴承60代替，将直身轴承60注塑到支承座61里面，不仅方便装配，还可以解决支承座61的强脱模的问题，其具体结构如55所示，其支承座61外表面也可以有数条筋58；或者在其上也可以不设置筋，只采用与齿轮箱6配合即可，上面开有口56、57以便同缓冲套10和齿轮箱6配合，其剖视图中可见球形表面59，直身轴承60及支承座61的位置示意图。

进一步地，如图18所示，本发明还提供一种上述马达总成的定位安装方法，其包括如下步骤：

步骤1、将一止推板1压入装有磁铁3的马达外壳2的底部，在该止推板1上压装一直身轴承17；

步骤2、将一球形轴承20压入支承座11，再在该支承座11内安装一缓冲套10，然后将该部件压入一齿轮箱6内；

步骤3、将一端盖组合14装入电枢轴22上，再将直身轴承组件18装入电枢轴22上，然后将蜗杆12压装在电枢轴22上；

步骤4、将经步骤3操作之后的电枢轴22装入步骤1完成后的马达外壳2的直身轴承17里；

步骤5、将经步骤4操作之后的组件装入步骤2完成后的齿轮箱组件，打紧安装螺丝5即可完成该马达总成的定位安装。

综上所述，本发明提供的马达总成及其定位安装方法，其不仅装配方便简单，可以减低材料及加工成本，且其止推板和支承座采用球形表面，可以有效减低马达运转的时候电枢轴在轴向的摩擦和电机的串动，减小马达电枢轴在额定负载下的串动和震动，并降低了马达的噪声，提高了马达的输出效率。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本方面的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种马达总成，其特征在于，包括马达、及与马达连接的齿轮箱，所述马达包括一马达外壳、安装于马达外壳内的电枢轴、安装于马达外壳底部的止推板、及压装于止推板上的直身轴承；所述齿轮箱包括一输出齿轮轴、驱动该输出齿轮轴转动的驱动盘、齿轮、安装于齿轮内腔的缓冲垫、直身轴承组件、及安装有一轴承的支承座；所述止推板与支承座分别设有球形表面；电枢轴依次穿过直身轴承、直身轴承组件、及支承座内轴承的内孔，其两端面分别与止推板和支承座的球形表面接触，该电枢轴上设有一蜗杆，该电枢轴上还固定有一换向器，该蜗杆位于直身轴承组件与支承座的轴承之间，该蜗杆随电枢轴的转动进而驱动齿轮箱内齿轮的转动；

所述止推板一端为一平面，另一端为所述球形表面，该球形表面一端还设有一环状结构，该平面与马达外壳的底部相接触，电枢轴一端穿过该环状结构与该球形表面相接触。

2.一种马达总成，其特征在于，包括马达、及与马达连接的齿轮箱，所述马达包括一马达外壳、安装于马达外壳内的电枢轴、安装于马达外壳底部的止推板、及压装于止推板上的直身轴承；所述齿轮箱包括一输出齿轮轴、驱动该输出齿轮轴转动的驱动盘、齿轮、安装于齿轮内腔的缓冲垫、直身轴承组件、及安装有一轴承的支承座；所述止推板与支承座分别设有球形表面；电枢轴依次穿过直身轴承、直身轴承组件、及支承座内轴承的内孔，其两端面分别与止推板和支承座的球形表面接触，该电枢轴上设有一蜗杆，该电枢轴上还固定有一换向器，该蜗杆位于直身轴承组件与支承座的轴承之间，该蜗杆随电枢轴的转动进而驱动齿轮箱内齿轮的转动；

所述止推板采用两边对称结构，其两端面分别设有所述球形表面、及分别设于球形表面一端的环状结构。

3.如权利要求1或2所述的马达总成，其特征在于，所述齿轮箱通过螺丝连接到该马达外壳上，该马达外壳与齿轮箱之间设有端盖组合，该端盖组合连接电源输入到换向器上，该换向器的端面上设有垫片。

4.如权利要求3所述的马达总成，其特征在于，所述齿轮箱包括一腔体，该腔体位于直身轴承组件与蜗杆之间，该直身轴承组件一端贴靠该齿轮箱腔体的底部，另一端贴靠电枢轴上换向器端面上的垫片上。

5.如权利要求1或2所述的马达总成，其特征在于，所述驱动盘上包括三个V型突起，缓冲垫上与之对应设有三个V型槽以容纳该三个V型突起；该驱动盘上还设有一内花键孔与输出齿轮轴相配合，从而带动输出齿轮轴转动。

6.如权利要求1或2所述的马达总成，其特征在于，所述直身轴承组件为金属轴承，其包括一直身轴承、及套设于该直身轴承外的一轴承套，该直身轴承的内孔与电枢轴的外径相配合，该轴承套的外径与齿轮箱的内径相配合，该轴承套由工程塑料制成。

7.如权利要求6所述的马达总成，其特征在于，所述轴承套的端面与齿轮箱的内孔端面接触，该轴承套采用注塑成型安装于直身轴承上，该轴承套上设有数个特征孔、该特征孔按径向均匀分布于轴承套上。

8.如权利要求1或2所述的马达总成，其特征在于，所述支承座里的轴承为球形轴承或直身轴承，该支承座里还安装有一缓冲套，该支承座外表面上突出设有数条间隔排布的长、短筋，支承座通过该数条长、短筋与齿轮箱的内腔配合；该支承座的一个端面设有六个均匀分布的开口，缓冲套及齿轮箱上均设有均匀分布的三条筋，缓冲套通过其三条筋及支承座的三个均匀分布的开口与支承座进行固定定位，支承座的另外三个均匀分布的开口与齿轮箱上的三条筋进行配合，以防止支承座在齿轮箱内转动。

9.一种如权利要求1或2所述的马达总成的定位安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将一止推板压入装有磁铁的马达外壳的底部，在该止推板上压装一直身轴承；

步骤2、将一球形轴承压入支承座，再在该支承座内安装一缓冲套，然后将该部件压入一齿轮箱内；

步骤3、将一端盖组合装入电枢轴上，再将直身轴承组件装入电枢轴上，然后将蜗杆压装在电枢轴上；

步骤4、将经步骤3操作之后的电枢轴装入步骤1完成后的马达外壳的直身轴承里；

步骤5、将经步骤4操作之后的组件装入步骤2完成后的齿轮箱组件，打紧安装螺丝即可完成该马达总成的定位安装。

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